Tổng quan về chè Tân Cương Thái Nguyên xanh

1.1.           Tổng quan về trà xanh

1.1.1.     Giới thiệu chung

Cây trà có tên khoa học là Camellia sinensis thuộc họ Theaceae. Từ lâu con người đã nhận biết được tính ưu việt và tính đa chức năng của loại cây này. Nhiều tác giả đã nghiên cứu về các đặc tính của cây trà và chỉ ra hai đặc tính sinh học tiêu biểu của trà là đặc tính chống oxy hóa và khả năng kháng khuẩn.

Theo Trịnh Xuân Ngọ (2009) cây trà có nguồn gốc từ Đông Nam Châu Á. Đây là một loại cây công nghiệp lâu năm, cho hiệu quả kinh tế cao, được trồng ở hơn 30 quốc gia.Trà có nhiều giống khác nhau, các giống trà phổ biến hiện nay là: TheaJiunnanica, Thea Assamica, Thea Ainensis, có nguồn gốc từ Trung Quốc và miền Bắc nước ta. Ngày nay, ở hầu hết các tỉnh có đều kiện thuận lợi đều trồng trà, song ba vùng trồng  trà lớn nhất.

• Vùng chè thượng du (Hà Giang, Tuyên Quang, Lai Châu, Yên Bái) chiếm khoảng 25% sản lượng chè miền Bắc.
• Vùng chè trung du (Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Bắc Cạn, Thái Nguyên). Đây là vùng chè chủ yếu chiếm đến 75% sản lượng chè miền Bắc với nhiều nhà máy sản xuất lớn.
• Vùng chè Tây Nguyên (Gia Lai, Kon Tum, Lâm Đồng, Đắc Lắc) chủ yếu trồng giống chè Ấn Độ và chè shan, chè Ô Long.

Vềphân loại khoa học cây trà được thể hiện trong bảng sau:

(Nguồn: Trịnh Xuân Ngọ, 2009)

1.1.2.     Thành phần hóa học của lá trà

Thành phần chính của lá trà là nước nó chiếm 75-82%, có quan hệ đến quá trình biến đổi sinh hóa trong búp trà và đến sự hoạt động của các men, là chất quan trọng không thểthiếu được đểduy trì sự sống của cây. Bên cạnh thành phần chính là nước thì thành phần vàhàm lượng các chất hòa tan trong chè là một trong những mối quan tâm hàng đầu đối với các nhà nghiên cứu vềtrà xanh.Trong đó nhóm chất tanin được xem như thành phần chính, chiếm khoảng 27 – 34% chất khô trong chè. Với mục đích nghiên cứu đặc tính chống oxy hóa và kháng khuẩn của trà xanh, trong bài báo cáo này chúng tôi chỉ xét đến hợp chất Polyphenol – tanin vì nó ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm.

Bảng thành phần hóa học của lá trà

Theo  Chi-Tang Ho  (2008) trong lá trà chứa hàm lượng polyphenol tương đối

cao, thành phần chính của polyphenol trong lá che thai nguyen được trình bày trong bảng

Thành phần các hợp chất polyphenol trong lá trà xanh

Tanin là một trong những thành phần chủyếu quyết định đến phẩm chất trà. Tanin còn gọi chung là hợp chất phenol thực vật bao gồm các polyphenol đơn giản và các polyphenol đa phân tử, bên cạnh đó chúng còn kèm theo các hợp chất phenol thực vật phi tanin có màu và vị rất đắng. Tỷ lệ các chất trong thành phần hỗn hợp của tannin trà không giống nhau và tùy theo từng giống

Tỷ lệ các chất trong thành phần hỗn hợp của tanin chè không giống nhau và tùy theo từng giống chè mà thay đổi. Tuy nhiên, người ta đã xác định được trong chè tanin gồm có 3 nhóm chủ yếu là catechin, flavonol và glycoside, anthocyanidin và leucoanthocyanidin.

1.1.2.1.          Catechin

Một hợp chất không màu, tan trong nước, có vị đắng chát ở mức độ khác nhau và có khả năng chống oxi hóa.Catechin chiếm khoảng 85-90% tổng lượng tannin trong trà. Chúng dễ dàng bị oxy hóa và tạo hợp chất phức tạp với nhiều với nhiều chất khác nhau như methylxanthine.

Trong lá trà có 6 loại catechin chínhđó là epicatechin (EG), epigallocatechin-3-gallate (EGCG), epigallocatechin (EGC), epicatechin (EC),epigalocatechin-3-gallate (EGCG),epigallocatechin (EGC), epicatechingallate (ECG), gallocatechin (GC), và catechin (C). Trong đó EGCG là thành phần polyphenol chủ yếu trong trà chiếm khoảng 12% khối lượng chất khô trong tràkế đến là EGC, ECG và EG. Tỉ lệ các thành phần được thể hiện trong bảng sau.

Thành phần catechin trong lá trà

Hình ảnh công thức cấu tạo của một số catechin:

Hình 1.1: Công thức cấu tạo một số loại catechin

1.1.2.2.          Flavonol và glycoside

Chiếm khoảng 1-2% chất khô và bao gồm các thành phần chính quercetin (0,27-0,48%), kaempferol (0,14-0,32), myricitin (0,07 -0,2%). Các glucoside của flavonol là dạng liên kết của Flavonol với monosacchaside (như glucose, rhamnose, galactose, arabinose) hoặc disaccharide (như rutinose). Những flavonol glucoside cơ bản trong trà bao gồm: rutin (0,05-0,1%), quercerin glycoside (0,2 – 0,5%) và kaempferol glycoside (0,16 -0,35%). Các flavonol và glucoside thường có màu vàng sáng.  Có ít nhất 14 chất đã được tìm thấy. Các flavonol ít bị biến đổi trong quá trình lên men. Chúng là các thành phần có lợi cho sức khỏe trong chè mà không có độc tính. Sau khi vào cơ thể chúng xuất hiện trong máu, thể hiện hoạt tính mà không tích lũy lại.

Hình 1.2. công thức hóa học của flavonol

1.1.2.3.          Anthocyanidin và Leucoanthocyanidin

Anthocyanidin là một hợp chất không màu, nhưng khi tác dụng với dung dịch acid vô cơ thì có màu đỏ, dễ bị oxi hóa và trùng hợp. Anthocyanidin thường tồn tại dưới dạng glycozit, còn gọi là anthocyanin.

 Anthocyanidins bao gồm pelargonidin, cyanidin, delphinidin, and tricetinidin, chúng chiếm khoảng 0.01% khối lượng lá trà khô.

Các công thức cấu tạo của các anthocyanidin

Bên cạnh các chất Anthocyanidin, trong lá trà còn thấy có Leucoanthocyanidin (Flavadiol – 3,4) và các dẫn xuất glucoside của chúng. Leucoanthocyanidinhợp chất không màu, dễ dàng bị oxy hóa và ngưng tụ hình thành sắc tố trong quá trình lên men trà. Chúng là tiền tố của nhóm chất màu quan trọng là anthocyanidin và anthocyanin (Anthocyanidin glucoside).

Ngoài các nhóm flavonoid nêu trên, chè còn chứa các chất có giá trị khác như tinh dầu, các carotenoid, vitamin, các chất khoáng vi lượng, và caffein. Tùy theo từng chủng loại, chè có 1,5 – 5% caffein. Trong y học, caffein được dùng rộng rãi với paracetamol làm thuốc hạ sốt.

1.1.2.4.                      Acid phenolic

Acid phenolic là một nhóm chất bao gồm các acid chính sau: acid gallic (0.5-1.4%), acid chlorogenic (0.3%), và theogallin (1-2%). Trong trà xanh, acid phenolic là tiền tố của catechin gallate.

Công thức cấu tạo của các acid phenolic

Ngoài các hợp chất polyphenol, trà còn có nhiều hợp chất khác, bao gồm alkaloid, amino acid, protein, glucid, volatile và kim loại dạng vết.

Protein chiếm 15% hàm lượng chất khô trong trà, protein này bao gồm các enzym như: polyphenol  oxydase (xúc tác phản  ứng  oxy  hóa catechin), glucosidase  (xúc tác phản ứng thủy phân các hợp chất mùi), lipooxydase (xúc tác sự hình thành các andehyde dễ  bay hơi) và một số enzym xúc tác cho sự  tổng hợp methyl xanthine.

 Hơn nữa trong trà còn có một số  chất như canxi, mangan, crom, flo. Một số  hợp chất bay hơi bao gồ m: alcohol, carbonyl, ester, và các hợp chất vòng.

1.1.3.     Đặc tính sinh học của trà

1.1.3.1.          Hoạt tính chống oxy hóa

Có nhiều nghiên cứu đã khẳng định hoạt tính chống oxy hóa chính của trà là do hoạt tính của các hợp chất polyphenol.Thật vậy trong một bài báo khoa học của Mai Tuyên, Vũ Bích Lan và Ngô Đại Quang nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol tách chiết từ lá trà xanh để bảo quản hạt dầu cải đã đưa ra kết luận polyphenol chiết xuất từ lá trà xanh thứ phẩm có tác dụng kháng oxy hóa rất rõ rệt và mạnh hơn nhiều so với acide ascorbic và tocopherol.Tác dụng sinhhọccủa các polyphenol trà hay của dịch chiết lá trà xanh được giải thích là do chúng có tác dụng khử các gốc tựdo, giốngnhưtác dụng của các chất antioxidant. Trong các polyphenol trà, những gốc có chức năng chống oxy hóa là gốc ortho-3,4-dihydroxyl (catechol), hoặc các vị trí 3,4,5-trihydroxyl (gallate) của vòng B, nhóm gallate ở vị trí C3 của vòng C, nhóm hydroxyl ở vị trí C5, C7 của vòng A.

Hình: Các nhóm có chức năng chống oxy hóa của các polyphenol

Cơ chế chống oxy hóa của trà thuộc cơ chế chống oxy hóa của các hợp chất phenol. Tính chống oxy hóa của các ankylphenol thể hiện ở chỗ chúng có khả năng vô hiệu hóa các gốc peroxyt, do đó nó có thể cắt mạch oxy hóa. Sản phẩm đầu tiên xuất hiện là các gốc phenol tạo thành do nguyên tử hydro của nhóm hydroxyl được nhường cho gốc peroxyt:

Hình: Cơ chế chống oxy hóa của polyphenol

Các gốc phenol rất ổn định, kém hoạt tính, nhờ vậy chúng không có khả năng sinh mạch oxy hóa tiếp theo. Hoạt tính chống oxy hóa của các hợp chất ankylphenol được tăng lên bằng cách hydroxyl hóa vào phân tử phenol, vì các hợp chất polyphenol có hoạt tính tốt hơn monophenol.

Chúng có một số tính chất sau:

• Dạng khử của chúng có thể phản ứng với các gốc tự do, chuyển thành dạng oxy hóa:

• Dạng oxy hóa của chúng có thể chuyển thành dạng lưỡng gốc và như vậy chúng có khả năng phản ứng với hai gốc tự do nữa.

Đặc biệt dạng oxy hóa và dạng khử của chúng có thể tương tác với nhau thuận nghịch tạo gốc Semiquinon:

Ngoài ra, các hợp chất catechin trong trà còn có khả năng tạo phức kim loại chủ yếu là Fe, Cu, đây là những chất xúc tác để tạo ra những gốc tự do. Tỉ lệ EGC, EGCG, ECG và EC tạo phức với kim loại là 3:2, 2:1, 2:1, 3:1.

Cả 2 catechin và theaflavin có thể tạo phức với Fe (III). Theaflavin có thể tạo phức với Fe (III) để tạo thành dạng phức, sau đó bị oxy hóa thành o-quinon và được chuyển đổi thành dehdro theaflavin, theanaph thoquinon và polymer.

1.1.4.     Hoạt tính kháng khuẩn

Tháng 8/1996 giáo sư T. Shimaura công tác tại trường Đại học y khoa Showa (Nhật Bản) đã có công trình diễn thuyết “về tác động diệt khuẩn E-coli-157” tại hội thảo chuyên đề diệt khuẩn của tra tan cuong thai nguyen xanh.Ông đã khẳng định rằng  catechin trong trà xanh có khả năng tiêu diệt các loại vi khuẩn làm hư hỏng  thực phẩm và loại bỏ các độc tốdo chúng gây ra. Các thí nghiệm của ông cho thấy trà xanh có thể diệt 100.000 khuẩn E. Coli trong vòng 5h. Cơ chế hoạt động của các catechin là phá hủy màng tế bào bên ngoài của vi khuẩn.

EGCG và ECG là catechin có khả năng kháng khuẩn mạnh nhất. Catechin là polyphenol có thể gây ra hiện tượng ngưng kết bằng cách tạo liên kết trực tiếp với protein. Đây là tính chất đặc trưng của catechinchịu trách nhiệm cho hoạt tính kháng khuẩn.

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng ra rằng thành phần của thành tế bào là yếu tố quyết định đến khả năng kháng EGCG của vi khuẩn. Peptidogly trong thành tế bào vi khuẩn có khảnăng ngăn chặn các hoạt động diệt khuẩn của EGCG. Peptidoglycan là một phức liên kết ngang của polysaccharide  và peptide. Thành tế bào của vi khuẩn gồm có 30-50 lớp peptidoglycan bảo vệ vi khuẩn trước áp suất thẩm thấu. EGCG có thể trực tiếp liên kết với peptidoglycan và làm tế bào bị đông tụ ngăn cản hoạt động sinh tổng hợp của vi khuẩn. Catechin của trà có khả năng ức chế các enzym có nguồn gốc từ vi khuẩn.

Để ức chế hoạt động của enzyme EGCG liên  kết trực tiếp với các phân tử sinh học  và gây ra hiện tượng ngưng kết làm mất hoạt tính của enzym.

1.1.5.     Tác dụng dược lý của trà xanh

Nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước, cho thấy, chè xanh mang lại nhiều tác dụng tốt nhờ thành phần hóa học đa dạng với các chất hỗ trợ sức khoẻ và phòng chống bệnh tật.

Theo ThS Ngô Đức Phương, nguyên cán bộ Khoa Tài nguyên - Dược liệu, Viện Dược liệu đã đưa ra kết quả.  Về dược lý học, chè có vị đắng chát, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt giải khát, tiêu cơm, lợi tiểu, định thần làm cho đầu não được thư thái, khỏi chóng mặt xây xẩm, da thịt mát mẻ, bớt mụn nhọt và cầm tả lỵ. Do có cafein và theophyllin, chè xanh được xem là một chất kích thích não, tim và hô hấp, giúp tăng cường sức làm việc của trí óc và của cơ, làm tăng hô hấp, tăng cường và điều hoà nhịp đập của tim.

Thành phần catechin có trong trà xanh đã được nhiều nghiên cứu chứng minh có tác dụng giảm nguy cơ gây ung thư, giảm kích thước khối u, giảm lượng đường trong máu, giảm cholesterol, diệt khuẩn, diệt virus cúm, chống hôi miệng. Ngoài ra, các nghiên cứu trên thế giới cũng cho thấy tác dụng chống phóng xạ của chè xanh. Các flavonol và polyphenol làm cho chè có tính chất của vitamin P.

Những chất polyphennol có trong trà xanh có vai trò quan trọng trong việc phòng chống bệnh ung thư. So với trà đen thì trà xanh có hàm lượng polyphenol cao hơn vì không bị quá trình  ủ men làm thay đổi thành phần. Đặc biệt, EGCG  là loại polyphenol chủ yếu tạo nên dược tính của trà xanh, nó có công dụng ngăn ngừa các enzym kích hoạt sự sao chép nhân bản tế bào.

ThS Ngô Đức Phương phân tích thêm các thành phần vitamin trong chè cũng có tác dụng tích cực đối với sức khoẻ, ví dụ như vitamin C giúp làm tăng sức đề kháng, và phòng chống bệnh cúm; vitamin nhóm B trợ giúp cho quá trình trao đổi carbon hydrat; Vitamin E tác dụng chống oxy hóa và hạn chế lão hóa.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] PGS TS. Trịnh Xuân Ngọ, Cây chè và kỹ thuật chế biến, 2009

[2] Chi-Tang Ho  -  Tea and Tea Products: Chemistry and  Health-Promoting

Properties – 2008.

[3] Mai Tuyên,VũBích Lan,Ngô Đại Quang, Bài báo khoa học Nghiên cứu chiết xuất và xác định tác dụng kháng oxy hoácủa polyphenol từlá chè xanh việt nam, 2008